青藤碱(Sinomenine)是从防已科植物青藤的根茎中提取出来的一种生物碱单体,结构类似吗啡,其药用形式多为盐酸盐。目前已有多篇文献报道青藤碱具有镇痛、抗炎、免疫抑制、心脑血管保护等药理作用,临床已有相关制剂用于治疗风湿性关节炎、心律失常等。近年来,随着对青藤碱研究的深入,发现了一些新的药理作用及机制,尤其是抗肿瘤方面的作用愈来愈受到国内外学者的重视。
传统意义上的化疗对肝癌的治疗,虽然取得了一定的疗效,但存在较大的*副作用,特别是其潜在引起了肿瘤细胞的耐药性以及引发肿瘤细胞的扩散
与转移。因此寻找一种新型的*副作用小,且能够防止肝癌细胞转移的药物,是一项重要的研究课题。本研究重点在于探讨青藤碱对于人肝癌细胞的增生和转移能力的抑制作用。选用HepG2人肝癌细胞株,检测青藤碱对人肝癌细胞株生长的抑制率以及抑制细胞的侵袭和转移能力的效果。再通过mRNA的分子水平来检测青藤碱对于凋亡相关基因以及转移侵袭相关基因的表达影响。本实验为肝癌的治疗提供了一种潜在的新药物即青藤碱,并且在细胞体外,以及分子水平检测其治疗效果,为后续的临床工作提供了可靠的实验数据。
1材料与方法1.1材料
1.1.1试验药物青藤碱购买自美国Sigma公司,纯度大于98%,该冻干粉末已经通过HPLC与质谱检测(图1)。
1.1.2细胞HepG2人肝癌细胞株购自ATCC(中国科学院典型培养物种保藏委员会细胞库/中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心),在本实验室进行培养。将细胞置于恒温37益、5%CO2以及恒定湿度的培养箱中培养。当细胞生长到铺单层达80%,使用0郾25%胰蛋白酶(美国,Gibco)消化传代至新的培养瓶中继续培养以备后续实验所需。
2结果2.1青藤碱抑制HepG2细胞体外增殖青藤碱(0~150μmol/L)作用HepG2细胞后,随着青藤碱浓度的增加,青藤碱对肝癌HepG2细胞的生长抑制率在不断地增强,并且随着时间的增加,细胞的生长抑制率也在不断地增强,分别计算24、48和72h青藤碱对肝癌HepG2细胞生长的半抑制浓度IC50为(118.76±7.65)、(75.65±5.43)和(52.54±2.76)μmol/L,详见图2。
2.2青藤碱对HepG2细胞内ROS的影响图3显示,利用流式细胞免疫荧光术检测细胞内活性氧水平,结果如表1所示,经过不同浓度青藤碱作用HepG2细胞48h后,细胞内活性氧水平随着青藤碱呈浓度依赖性升高,与空白对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。
2.3青藤碱抑制HepG2细胞体外侵袭和转移经过Transwell小室法发现随着青藤碱浓度的增加,处理后的人肝癌HepG2细胞的侵袭和转移能力呈现显著降低的趋势。不同浓度青藤碱组与空白对照组(生理盐水空白组)比较,差异具有统计学意义(P<0.05),见表2。
2.4青藤碱对人肝癌HepG2细胞逆转录酶活性的抑制作用图4显示了青藤碱对人肝癌HepG2细胞逆转录酶的抑制作用,随着青藤碱浓度的增加,逆转录酶的活性呈不断下降的趋势,直到青藤碱的浓度达到150μmol/L后,逆转录酶的相对活性趋于平缓;解析IC50为(42.16±4.21)μmol/L,显示出青藤碱对人肝癌HepG2细胞逆转录酶有良好的抑制效果。
3讨论肝癌具有高复发率、高转移率且极容易产生对药物的耐药性,其常规治疗方法包括化学药物治疗与放射治疗结合,而化疗药物副作用极大,对于患者的免疫系统造成很大的损伤,特别是对脊髓的造血功能抑制,且易使癌细胞形成耐药性。所以迫切需要寻找一种更为长期有效以及副作用较小的药物,作为新药开发的方向。最近几年在中外各国对于肿瘤学的基础研究中,证实了青藤碱对多种肿瘤癌细胞具有显著的体外与体内治疗作用,其中不仅包括了对肿瘤的细胞增长抑制,诱导凋亡以及对肿瘤的血管生长抑制和肿瘤的转移,多方面的功效研究证明了青藤碱的广谱抗肿瘤效果。
众所周知,逆转录酶催化的反应也叫反转录Reversetranscription)。在这个过程中,肝癌HepG2细胞的逆转录酶可以催化逆转录过程的发生,即催化脱氧核糖核苷酸以RNA为模板合成DNA,之后形成一代又一代的DNA,之后人肝癌HepG2细胞双链DNA进行环化,最终完成人肝癌HepG2细胞中DNA的复制,所以基于逆转录酶的作用机制,我们以逆转录酶为作用靶点,进行抗肝癌药物研发具有重要意义。本文研究发现,青藤碱对人肝癌HepG2细胞的逆转录酶活性有一定的抑制作用,这意味着青藤碱可能通过阻断肝癌HepG2细胞中DNA的复制,达到抑制HepG2细胞生长的目的,为青藤碱的多靶点性抗肝癌活性提供了理论基础,也为青藤碱应用于临床肝癌治疗提供了基础的实验数据,其将作为一种新型抗肝癌的化疗药物被进一步论证和研究。
来源:王高峰、张强,青藤碱抗肝癌作用机制研究,中国免疫学杂志2017年第33卷
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